Curs 2009-2010

Bases de Dades (21412)

 
Titulació / Estudis: Graus en Enginyeria Informàtica, Enginyeria Telemàtica, Enginyeria en Sistemes Audiovisuals
Curs: 1r
Trimestre: 3r
Nombre de crèdits ECTS: 4 crèdits
Nombre total d'hores de dedicació: 100 hores
Llengua de docència: Català i castellà

1. Presentació de l'assignatura

L'assignatura Bases de Dades forma part d'un grup d'assignatures de l'àmbit de programació, dirigides a alumnes de primer any d'estudis de Grau en Enginyeria. L'assignatura complementa l'assignatura del bloc de programació del primer curs.

L'objectiu és que al final del curs els alumnes tinguin la capacitat d'analitzar problemes i proposar solucions relacionades amb els sistemes gestors de bases de dades.

En particular, l'assignatura tracta alguns conceptes com ara: la modelització conceptual, l'àlgebra relacional, i l'ús del llenguatge estàndard de consultes SQL.

L'assignatura consta de tres activitats principals: classes de teoria, seminaris i laboratoris. A les classes de teoria s'introdueixen els conceptes bàsics de bases de dades i es mostren exemples de la seva aplicació. Als seminaris, els alumnes hauran de resoldre problemes que es proposen amb antelació. Cada problema correspon a un dels conceptes introduïts prèviament a classe de teoria. A les sessions de laboratoris es presenten problemes de caire pràctic per tal que els alumnes tinguin l'oportunitat de posar en pràctica els conceptes claus apresos tant a la classe de teoria com als seminaris.

2. Prerequisits per al seguiment de l'itinerari formatiu

El contingut de l'assignatura suposa que els alumnes dominen els temes tractats a les assignatures de Fonaments de Programació, i Àlgebra Lineal i Matemàtica Discreta. S'espera, doncs, que els alumnes tinguin un coneixement sòlid dels conceptes matemàtics estudiats a l'assignatura d' Àlgebra Lineal i Matemàtica Discreta.

3. Competències a assolir en l'assignatura

L'objectiu fonamental de l'assignatura és que els alumnes adquireixin els coneixements bàsics relacionats amb els sistemes gestors de bases de dades, així com ser capaços de resoldre problemes que incloguin les fases d'anàlisi, disseny i implementació d'una base de dades.

En aquesta secció es detalla què s'espera que els estudiants hagin après al finalitzar l'assignatura. En primer lloc, les competències generals fan referència a habilitats no directament relacionades amb les bases de dades, sinó amb l'àmbit professional d'un enginyer. Les competències específiques són les referides a aspectes propis de l'assignatura.

Competències generals	Competències específiques
Instrumentals 1. Habilitats cognitives 2. Sentit comú Interpersonals 3. Competència de comunicació Sistèmiques 4. Gestió de la informació 5. Capacitat de generar idees Altres 6. Ús d'instruments tecnològics	1. Capacitat per dissenyar una BD utilitzant el model Entitat-Relació a partir d'unes especificacions del món real. 2. Coneixement sòlid del llenguatge SQL per realitzar consultes simples i d'una certa complexitat a una BD 3. Capacitat per resoldre consultes a una BD mitjançant operacions d'àlgebra relacional. 4. Comprendre i utilitzar les tècniques de Normalització d'una BD Relacional.

4. Objectius d'aprenentatge

En aquesta assignatura s'introdueixen els conceptes bàsics de Bases de Dades (BD) necessaris tant a nivell de dissenyador com d'usuari d'una BD relacional.
L'objectiu final de l'assignatura és que els alumnes puguin resoldre problemes, de mida mitjana, que englobin les fases d'anàlisi, disseny i implementació d'una BD relacional.

5. Avaluació

5.1. Criteris generals d'avaluació

L'avaluació es fa per a cada una de les tres activitats que constitueixen l'assignatura: classes de teoria, laboratoris i seminaris. Essent:

T: l'avaluació de la teoria mitjançant un examen final
L: l'avaluació dels laboratoris amb l'entrega de pràctiques
S: l'avaluació dels seminaris

La nota final s'obté fent la mitjana ponderada de la següent forma:

Nota Final= 0,5xT+0,35xL+0,15xS

Al final de l'assignatura es realitzarà un examen tipus test (multi-resposta i on les respostes incorrectes resten ¼ del seu valor) corresponent a les classes de teoria. És un examen escrit i individual que avalua totes les competències desenvolupades al llarg de l'assignatura. Aquesta avaluació és obligatòria i ha de ser qualificada amb com a mínim un 50% per tal d'aprovar l'assignatura.

A les sessions de laboratori es realitzen un sèrie de pràctiques que posen a prova la capacitat dels alumnes a l'hora de treballar amb una base de dades relacional, ja sigui realitzant consultes, o bé programant directament sobre la base de dades. Cada pràctica es fa de forma continuada.

Les pràctiques es realitzen en parella, de manera que els alumnes hagin de cooperar i saber comunicar-se per resoldre els problemes. Aquesta avaluació també és obligatòria i ha de ser qualificada com a mínim amb un 50% per tal d'aprovar l'assignatura.

Abans de cada sessió de seminari es presentaran dos problemes als alumnes per tal que ells els resolguin individualment abans de la sessió, com a una preparació prèvia al seminari. Aquests problemes corresponen a conceptes o coneixements tractats a classe de teoria. Els alumnes hauran de proposar i discutir les possibles solucions. Al final de casa sessió els alumnes hauran de resoldre, de forma completament individual, un exercici proposat pel professor, i lliurar-lo per la seva correcció. Les solucions lliurades, de forma individual, s'avaluen de forma continuada. Aquesta avaluació no és obligatòria, però té un pes del 15% de la nota final, ponderada de forma equitativa entre totes les sessions de seminari.

5.2. Concreció per competències

Competències a assolir en l'assignatura	Indicador d'assoliment	Procediment d'avaluació	Temporalització
Competències generals 1. Habilitats cognitives 2. Sentit comú 3. Competències de comunicació 4. Gestió de la informació 5. Capacitat de generar idees 6. Ús d'instruments tecnològics	1. Capacitat de proposar solucions a problemes 2. Capacitat de proposar solucions a problemes 3. Programes coherents i ben escrits a les pràctiques 4. Solucions que equivalen a problemes presentats 5. Solucions enginyoses a problemes presentats 6. Ús correcte de llenguatge SQL	1. Avaluació de pràctiques, seminaris i de l'examen final 2. Avaluació de pràctiques, seminaris 3. Avaluació de pràctiques 4. Avaluació de pràctiques, seminaris i de l'examen final 5. Avaluació de pràctiques, seminaris i de l'examen final 6. Avaluació de pràctiques	1. Tot el trimestre 2. Tot el trimestre 3. Tot el trimestre 4. Tot el trimestre 5. Tot el trimestre 6. Tot el trimestre
Competències específiques 1. Capacitat per dissenyar una BD utilitzant el model Entitat-Relació a partir d'unes especificacions del món real. 2. Coneixement sòlid del llenguatge SQL per realitzar consultes simples i d'una certa complexitat a una BD 3. Capacitat per resoldre consultes a una BD mitjançant operacions d'àlgebra relacional.	1. Sintaxi correcta als seminaris 2. Sintaxi correcta als seminaris 3. Resolució i notació correcta als seminaris	1. Avaluació de seminaris 2. Avaluació de pràctiques, seminaris i de l'examen final 3. Avaluació de seminaris i de l'examen final	1. Tot el trimestre 2. Tot el trimestre 3. Tot el trimestre

 

6. Continguts

6.1. Blocs de contingut

- Bloc de contingut 1. Model Entitat-Relació
- Bloc de contingut 2. Model relacional i àlgebra relacional
- Bloc de contingut 3. Llenguatge SQL
- Bloc de contingut 4. Indexació
- Bloc de contingut 5. Dades semi-estructurades

6.2. Organització i concreció dels continguts

Bloc de contingut 1. Model Entitat-Relació

Conceptes	Procediments	Actituds
1. Principis del model entitat- relació 2. Criteris de disseny d'un esquema E-R 3. Historials	1. Entendre els components que conformen el model entitat-relació. 2. Entendre i modelar els requeriments de dades d'una organització 3. Detectar i modelar correctament els historials.	1. Disponibilitat a intentar entendre conceptes que inicialment semblin confusos o complexos. 2. Predisposició a adquirir coneixement sòlid de base 3. Disponibilitat de dedicar el temps necessari a cada concepte

Bloc de contingut 2. Model relacional i àlgebra relacional

Conceptes	Procediments	Actituds
1. Estructura de dades del model relacional 2. Regles d'integritat 3. Manipulació de dades 4. Àlgebra relacional	1. Entendre els components que conformen el model relacional 2. Aplicar les regles d'integritat del model relacional a una BD. 3. Saber aplicar els operadors d'àlgebra relacional explicats en classe a problemes i consultes concretes	1. Disponibilitat a intentar entendre conceptes que inicialment semblin confusos o complexos 2. Predisposició a adquirir coneixement sòlid de base 3. Disponibilitat de dedicar el temps necessari a cada concepte

Bloc de contingut 3. Llenguatge SQL

Conceptes	Procediments	Actituds
1. Llenguatge de Manipulació de les Dades (DML) 2. Llenguatge de Definició de les Dades (DDL) 3. Conceptes bàsics sobre transaccions 4. Conceptes bàsics sobre indexació 5. Processament i Optimització de consultes SQL	1. Saber resoldre consultes en SQL 2. Poder crear una base de dades relacional a partir d'un disseny relacional 3. Entendre els diferents nivell d'aïllament entre transaccions i definir el més adequat en funció del context 4. Entendre els mecanismes d'indexació, així com decidir quan cal indexar un atribut d'una taula 5. Conèixer les tècniques d'optimització de consultes SQL i aplicar-les quan sigui necessari	1. Predisposició a adquirir coneixement sòlid de base. 2. Apreciar la necessitat d'escriure consultes SQL (llenguatge declaratiu) de forma clara i entenedora.

Bloc de contingut 4. Indexació

Conceptes	Procediments	Actituds
1. Execució de consultes 2. Eficiència 3. Indexació	1. Analitzar el procés natural d'avaluació d'una consulta 2. Càlcul intuïtiu de l'eficiència en l'execució d'una consulta 3. Identificació dels índexs adients per millorar l'eficiència d'una consulta 4. Definició d'índexs en una base de dades relacional	1. Predisposició a adquirir coneixement sòlid de base. 2. Apreciar la necessitat de millorar l'eficiència en l'execució de consultes.

Bloc de contingut 5. Dades semiestructurades

Conceptes	Procediments	Actituds
1. Dades semiestructurades 2. Diferències amb el model relacional 3. Format XML	1. Representació de dades en XML 2. Transformació de documents XML	1. Apreciar la diferència diferència i utilització de base de dades relacionals i XML.

 

7. Metodologia

Enfocament metodològic de l'assignatura

El procés habitual d'aprenentatge comença amb una sessió de teoria on es presenten alguns fonaments teorico-pràctics. L'estudiant haurà de complementar aquesta activitat amb un lectura detinguda dels seus propis apunts i el material addicional que el professor hagi proporcionat. Per exemple, un sessió de teoria de 2 hores, convenientment aprofitades, requerirà un treball addicional fora de l'aula d'1 hora per part de l'estudiant.

Posteriorment es realitzaran algunes sessions de seminaris, en les quals l'estudiant posa en pràctica els conceptes i tècniques presentades a la sessió de teoria, mitjançant la resolució de problemes.

Pels primers exercicis de la sessió es proporcionaran les solucions, però per la resta ja no. L'objectiu és consolidar els fonaments per tal que posteriorment l'estudiant pugui resoldre problemes de major complexitat. Aquesta activitat es realitza en grups de 15-20 estudiants.

El següent pas en el procés d'aprenentatge és la sessió de pràctiques, on es proposen una sèrie de problemes de mida més gran, que requereixen un disseny conceptual previ la implementació. A la pràctica final es reuneixen totes les competències específiques que l'estudiant ha d'adquirir en aquesta assignatura. Aquesta activitat es realitza per parelles, en grups d'uns 30 estudiants, i requereix de treball continuat fora de l'aula.

8. Fonts d'informació i recursos didàctics

8.1. Fonts d'informació per a l'aprenentatge. Bibliografia bàsica (suport paper i electrònic)

R. Ramakrishnan and J. Gehrke, Database Management Systems, 3rd Edition, McGraw-Hill 2003
J. Sistac. Bases de Dades, EdiUOC, 2000 (segona edició 2005)
C.J. Date. An introduction to Data Base systems, Vol.1, 6th edition, Addison-Wesley, 1995.

8.2. Fonts d'informació per a l'aprenentatge. Bibliografia complementària (suport paper i electrònic)

R. Elmasri, S. B. Navathe. Sistemas de Bases de Datos, Addison-Wesley, 1997.
J. Sistac. Disseny de bases de dades, EdiUOC, 2002.
A. Silberschatz, H.F. Korth, S. Sudarshan. Fundamentos de Bases de Datos , 3a edició, McGraw-Hill, 1998.
J.D. Ullman, J. Widom. First Course in Database Systems, Prentice Hall, 1997.
H. García-Molina, J.D. Ullman, J. Widom. Database System Implementation, Prentice Hall, 2000.
C. Türker and M. Gertz. Semantic integrity support in SQL:1999 and commercial (object-)relational database management systems, The VLDB Journal, 10(4):241-269, December 2001.

8.3. Recursos didàctics. Material docent de l'assignatura

Aula Moodle
• Transparències de classe
• Colecció de problemes
• Enunciats per les sessions de laboratori

8.4. Recursos didàctics. Materials i eines de suport

J. Sánchez. Manual rápido de MySQL. 2004.
http://www.jorgesanchez.net/bd/mysql.pdf

MySQL 5.0. Reference Manual.
http://dev.mysql.com/doc/refman/5.0/en/index.html